Im direkten Vergleich mit Dieselbussen punkten E-Busse durch eine höhere Energieeffizienz bei bedeutend geringeren Emissionen. Allerdings: „Druckluft ist bei der Federung und Dämpfung von Fahrzeug-Chassis ein regelrechter Energiefresser, der im Fahrwerk noch dazu viel Platz raubt“, erläutert Dr. Mark Wöhrmann, Geschäftsführer der Hemscheidt Fahrwerktechnik GmbH & Co. KG. Bei diesen herkömmlichen Druckluftsystemen entweichen zwei Drittel der Energie durch den Betrieb des Kompressors. Am Ende eines Hub- und Senkvorgangs, beispielsweise beim Halt an einer Haltestelle, gehen mehr als 80 Prozent der eingesetzten Energie verloren. Hier setzt Hemscheidt Fahrwerktechnik mit einem innovativen Federungs- und Dämpfungssystem an.
Mehr Energieeffizienz durch Hydropneumatik
Im hydropneumatischen System von Hemscheidt wird Öl als Trägerflüssigkeit anstelle von Druckluft eingesetzt. Die hohe Energiedichte des Öls erwirkt, dass die Reaktionszeiten und das Ansprechverhalten des Chassis beschleunigt werden. „Öl überträgt Kräfte nahezu verlustfrei“, hebt Dr. Mark Wöhrmann hervor. Bei großen Lastwechseln, zum Beispiel beim Ein- und Aussteigen von Fahrgästen, kehrt ein hydropneumatisches Federungssystem in Sekundenbruchteilen in seine Niveaulage zurück.
„Hinzu kommt ein deutlich höherer Energie-Wirkungsgrad als bei der Druckluft. Denn das Öl wird als Trägerflüssigkeit im geschlossenen hydropneumatischen Federungs- und Dämpfungssystem von Hemscheidt Fahrwerktechnik immer wieder verwendet“, so Dr. Mark Wöhrmann. Zum Vergleich: Bei herkömmlichen Federungs- und Dämpfungssystemen, die mit Druckluft arbeiten, entweichen allein zwei Drittel der eingesetzten Energie durch den Betrieb des Kompressors. Darüber hinaus bietet Öl als Trägerflüssigkeit die Perspektive für mehr Nachhaltigkeit. Denn die vorteilhaften Eigenschaften der Energiedichte lassen sich auch mit Bio-Öl erreichen, das nicht aus fossilen Quellen stammt.
Mehr Leistung auf weniger Raum
Die gesteigerte Energieeffizienz wirkt sich vor allem positiv auf die Leistungskapazität der E-Busse aus. Das hydropneumatische System schont die Batteriekapazität und erhöht die Reichweite von Elektrobussen erheblich. Dies ist ein echter Vorteil im täglichen Betrieb. Darüber hinaus sind die für die Hydropneumatik erforderlichen Komponenten wesentlich kleiner. Durch den hohen Druck, der mit hydraulischen Systemen erreicht werden kann, benötigen die sehr kompakten Federungszylinder vergleichsweise wenig Bauraum am Rad. Diese Platzersparnis bedeutet auch weniger Gewicht für Federung, und Dämpfung, was sich wiederum positiv auf den Energieverbrauch auswirkt.
Federung und Dämpfung als kompaktes System
Die schnelle Kraftübertragung ist zudem Voraussetzung für einen besseren Fahrkomfort. Das neue System wirkt wie ein hydraulischer Stabilisator, der Schwankbewegungen ohne zusätzliche Komponenten abfedern kann. Zusätzlich kann die für das Fahrzeug erforderliche Dämpfung direkt in die bestehende Hydraulik integriert werden, so dass Federung und Dämpfung in einem kompakten System erfolgen. „Unser System verleiht Bussen ein hohes Maß an Fahrkomfort und Stabilität – und das selbst auf einer unebenen Fahrbahn“, verdeutlicht Dr. Mark Wöhrmann.
Einfache Integration und Umrüstung
Hemscheidt Fahrwerktechnik hat das hydropneumatische Federungs- und Dämpfungssystem im intensiven Austausch mit Kunden aus der Nutzfahrzeugbranche sowie Achs- und Fahrwerksherstellern entwickelt. Noch in diesem Jahr sollen die ersten Prototypen in den Testbetrieb gehen, um ab 2024 erste Kunden mit den Komponenten für ein druckluftloses Chassis ausstatten zu können. Derzeit sind zwei verschiedene Varianten geplant. Die Erste funktioniert als autarkes System, bei dem der Motor der Ölpumpe von einer übergeordneten Steuereinheit angesteuert wird. Die zweite Variante: Alternativ kann eine zentrale Pumpe unkompliziert in bestehende Fahrzeugkonzepte integriert werden. Auf diese Art wird Verkehrsbetrieben die Möglichkeit geboten, ihre bestehende Fahrzeugflotte einfach und effizient auf E-Mobilität umzurüsten.
Innovation für die E-Mobilität auf der Busworld Europe
Druckluftlose Fahrwerke sind die Zukunft der Elektromobilität. Hemscheidt Fahrwerktechnik, ein Unternehmen der Hübner-Gruppe, zeigt auf der Busworld Europe in Brüssel, wie sich mit innovativer Technik viel Energie und Platz in Bussen effizient sparen lässt. Zu sehen ist das System vom 7. bis 12. Oktober 2023 auf dem Hübner-Messestand in Halle 7, Stand 755. Im Fokus stehen dort außerdem vielseitige Neuheiten für Straßenfahrzeuge aller Art - vom Gelenk- und Doppelgelenkbus über Nutzfahrzeuge bis hin zum High-Capacity-Bus.